[发明专利]持气率光学传感仪集成光学测井系统

说明书

技术领域

    本发明涉及石油测井的技术领域，特别是涉及一种持气率光学传感仪集成光学测井系统。 

背景技术

之前在石油测井方面，归纳起来，在核测井方面有中子孔隙测井，脉冲中子测井。在电性测井方面有电阻率测井，感应测井等。在声波测井方面有水泥胶结测井，井眠补偿声波测井等。其它测井方面有井下重力测井，核磁共振测井。放射性示踪测井等。

这些测井方法都很先进，准确有效，为人类不可缺少的能源的发现及开采做出了重大的贡献。  

发明内容

本发明的目的是提供一种技术先进，具有环保的持气率光学传感仪集成光学系统。

本发明的技术方案是：一种持气率光学传感仪集成光学测井系统，至少包括如下部分，

a.具有86°锥度的兰宝石光纤探头（5），封装在带密封结构的接头（6）中，通过发兰（7）与带密封结构的非对称多模光纤耦合器接头（8）接连；具有上述相同连接方式的兰宝石光纤探头（5）共n组；

b.非对称多模光纤耦合器（9），通过带密封结构的接头（8）与发兰（7）连接；

c.单模光纤分束器（3）的n个分支通过激光焊接点（4）分别与n只非对称多模光纤耦合器（9）入射端对接连接；

d.激光光源LD或宽带光源SLED（1），通过单模光纤分束器输入端接头（2）相连接。

e.n只非对称多模光纤耦合器（9），通过非对称多模光纤耦合器输出端接头（10），分别与n只光电探测器PD（11）连接；

f.n≥2。 

所述的兰宝石光纤探头直径为250μm。

本发明的有益效果

该持气率光学传感仪集成光学测井系统能有效的检测区分气相和液相流体。实现在油水井中探测气层位；在气井中探测液层位；能直接检测和判断油气水三相流体中的气体。

附图说明

图1为该持气率光学传感仪集成光学测井系统的结构示意图之一；

图2为图1的局部视图；

图3为兰宝石光纤探头的放大示意图；

图4为兰宝石光纤探头处于空气中的计算用图；

图5为兰宝石光纤探头处于水中的计算用图；

图6为兰宝石光纤探头油气水三相流体反射光试验曲线；

图中1. 激光光源LD或宽带光源SLED、2. 单模光纤分束器输入端接头、3. 单模光纤分束器、4. 激光焊接点、5. 兰宝石光纤探头、6. 接头、7. 发兰、8. 非对称多模光纤耦合器接头、9. 非对称多模光纤耦合器、10. 非对称多模光纤耦合器输出端接头、11. 光电探测器PD。

具体实施方式

实施例： 参见图1-3，当n=4时，一种持气率光学传感仪集成光学测井系统，至少包括如下部分，

a.具有86°锥度的兰宝石光纤探头（5），封装在带密封结构的接头（6）中，通过发兰（7）与带密封结构的非对称多模光纤耦合器接头（8）接连；具有上述相同连接方式的兰宝石光纤探头（5）共4组；

b.非对称多模光纤耦合器（9），通过带密封结构的接头（8）与发兰（7）连接；

c.单模光纤分束器（3）的n个分支通过激光焊接点（4）分别与4只非对称多模光纤耦合器（9）入射端对接连接；

d.激光光源LD或宽带光源SLED（1），通过单模光纤分束器输入端接头（2）相连接。

e.4只非对称多模光纤耦合器（9），通过非对称多模光纤耦合器输出端接头（10），分别与4只光电探测器PD（11）连接；

f.n≥1。 

所述的兰宝石光纤探头直径为250μm。

本发明是根据兰宝石光纤探头（5）受抑内反射光学原理。从激光光源LD或宽带光源SLED发射出的光，沿着1×4单模光纤分束器（3），非对称多模光纤耦合器（9）的光纤传输到达兰宝石光纤探头（5）。

当探头（5）尖端被气相流体浸没，到达尖端的光线，因入射角大于其临界角，大部分光线被反射，经非对称多模光纤耦合器（9）到达光电探测器（11），显示高功率信号。

当探头（5）尖端被液相流体浸没，到达尖端的光线，因入射角小于其临界角，大部分光线发生折射进入液相流体，只有少部分光线被反射到达光电探测器（11），显示低功率信号。因此持气率光学传感仪集成光学系统能有效的检测区分气相和液相流体。实现在油水井中探测气层位；在气井中探测液层位；能直接检测和判断油气水三相流体中的气体。

兰宝石光纤探头（5）结构设计